Миксобактерии

Миксобактерии
	Миксококк ксантус
Научная классификация
Домен:	Бактерии
Тип:	Миксококкота
Сорт:	Миксококция ; Уэйт и др. 2020 год
Заказ:	миксококки ; Чан и др. 1948 год
Семьи и роды
	Анаэромиксобактерии ; Кофлериевые ; Миксококковые ; Нанноцистовые ; Полиангиевые ; Сандариновые ; Вульгатибактериальные ;
Синонимы
	«Миксококциды» Кавальер-Смит 2020 г.

Миксобактерии , (« слизебактерии ») — группа бактерий обитающих преимущественно в почве и питающихся нерастворимыми органическими веществами. Миксобактерии имеют очень большие геномы по сравнению с другими бактериями, например, 9–10 миллионов нуклеотидов, за исключением Anaeromyxobacter. ^{[ 2 ]} и Вульгатибактер . ^{[ 3 ]} Один из видов миксобактерий Minicystis rosea . ^{[ 4 ]} имеет самый большой известный бактериальный геном, содержащий более 16 миллионов нуклеотидов. Вторым по величине является еще одна миксобактерия Sorangium cellulosum . ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Миксобактерии могут передвигаться путем скольжения . ^{[ 7 ]} Обычно они путешествуют стаями (также известными как волчьи стаи ), состоящими из множества клеток, удерживаемых вместе межклеточными молекулярными сигналами . Люди получают пользу от агрегации, поскольку она позволяет накапливать внеклеточные ферменты , которые используются для переваривания пищи; это, в свою очередь, повышает эффективность кормления. Миксобактерии производят ряд биомедицинских и промышленно полезных химических веществ, таких как антибиотики , и экспортируют эти химические вещества за пределы клетки. ^{[ 8 ]}

Миксобактерии используются для изучения производства полисахаридов грамотрицательными бактериями, такими как модель Myxococcus xanthus, которые имеют четыре различных механизма. ^{[ 9 ]} секреции полисахаридов и где в 2020 году был идентифицирован новый механизм Wzx/Wzy, производящий новый полисахарид . ^{[ 9 ]}

Миксобактерии также являются хорошими моделями для изучения многоклеточности в мире бактерий . ^{[ 10 ]}

Жизненный цикл

Когда питательных веществ не хватает, миксобактериальные клетки объединяются в плодовые тела (не путать с клетками грибов ). Долгое время считалось, что этот процесс опосредован хемотаксисом , но теперь считается функцией формы контактно-опосредованной передачи сигналов. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} Эти плодовые тела могут иметь разную форму и цвет в зависимости от вида. Внутри плодовых тел клетки начинаются с палочковидных вегетативных клеток и развиваются в округлые миксоспоры с толстыми клеточными стенками. Эти миксоспоры, аналогичные спорам других организмов, с большей вероятностью выживут, пока питательных веществ не станет больше. Считается, что процесс плодоношения приносит пользу миксобактериям, обеспечивая возобновление роста клеток группой (роем) миксобактерий, а не изолированными клетками. Подобные жизненные циклы развились среди некоторых амеб , называемых клеточными слизевиками .

На молекулярном уровне начало развития плодовых тел Myxococcus xanthus регулируется мРНК Pxr . ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]}

Миксобактерии, такие как Myxococcus xanthus и Stigmatella aurantiaca, используются в качестве модельных организмов для изучения развития.

Различные виды миксобактерий, зарисованные Роландом Такстером в 1892 году: Chondromyces crocatus (рис. 1–11), Stigmatella aurantiaca (рис. 12–19 и 25–28), Melittangium lichenicola (рис. 20–23), Archangium gephyra (рис. 24), Myxococcus coralloides (рис. 29–33), Polyangium vitellum (рис. 34–36) и Myxococcus fulvus (рис. 37–41). Такстер был первым систематиком, признавшим бактериальную природу миксобактерий. Ранее их ошибочно относили к несовершенным грибам. ^{[ 15 ]}

Было высказано предположение, что последним общим предком миксобактерий был аэроб, а их анаэробные предшественники жили синтрофно с ранними эукариотами. ^{[ 16 ]}

Клиническое использование

метаболиты, секретируемые Sorangium cellulosum, известные как эпотилоны, Было отмечено, что обладают противоопухолевой активностью. Это привело к разработке аналогов , имитирующих его действие. Один из таких аналогов, известный как Иксабепилон, является химиотерапевтическим агентом, одобренным Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США для лечения метастатического рака молочной железы . ^{[ 17 ]}

Также известно, что миксобактерии производят гефироновую кислоту , ингибитор синтеза эукариотических белков и потенциальный агент для химиотерапии рака. ^{[ 18 ]}

Филогения

Принятая в настоящее время таксономия основана на Списке названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN). ^{[ 19 ]} и Национальный центр биотехнологической информации (NCBI) ^{[ 20 ]}

на основе 16S рРНК ДП _08_2023 ^{[ 21 ]}^{[ 22 ]}^{[ 23 ]}

120 маркерных белков на основе GTDB 08-RS214 ^{[ 24 ]}^{[ 25 ]}^{[ 26 ]}

Миксо-

Деферрисомалес	Деферрисомовые

Брадимонадалес	Брадимонадные

миксококки

Цистобактерины

Вульгатибактериальные

	Анаэромиксобактерии

	Миксококковые

Нанноцистины

	Кофлериевые Райхенбах 2007 г.

	Нанноцистовые

Сорангиинеа

Polyangiaceae (в т.ч. Sandaracinaceae)

-коккота

Миксо-

Брадимонадия

Брадимонадалес

	Микровенаторовые Ван, Чен и Ду, 2022 г.

	Bradymonadaceae Wang et al. 2015 год

Polyangiia

Халиангиалесы	Haliangiaceae Waite et al. 2020 (вкл. Кофлериевые )

Нанноцисталы	Нанноцистовые Райхенбах 2006 г.

Полиангиалы

	Sandaracinaceae Mohr et al. 2012 год

	Полиангиевые , январь 1924 г.

Миксококция

миксококки

Anaeromyxobacteraceae Yamamoto et al. 2014 год

	Vulgatibacteraceae Yamamoto et al. 2014 год

	Миксококковые , январь 1924 г.

-коккота

См. также

Ссылки

^ Уэйт Д.В., Чувочина М., Пеликан С., Паркс Д.Х., Йилмаз П., Вагнер М., Лой А., Наганума Т., Накаи Р., Уитмен В.Б., Хан М.В., Куевер Дж., Хугенхольц П. (2020). «Предложение реклассифицировать классы протеобактерий Deltaproteobacteria и Oligoflexia , а также тип Thermodesulfobacteria на четыре типа, отражающие основные функциональные возможности» . Int J Syst Evol Microbiol . 70 (11): 5972–6016. дои : 10.1099/ijsem.0.004213 . ПМИД 33151140 .
^ Томас Ш., Вагнер Р.Д., Аракаки А.К., Сколник Дж., Кирби Дж.Р., Шимкетс Л.Дж., Сэнфорд Р.А., Лёффлер Ф.Е. (май 2008 г.). «Мозаичный геном штамма 2CP-C Anaeromyxobacter dehalogenans предполагает аэробного общего предка дельта-протеобактерий» . ПЛОС ОДИН . 3 (5): е2103. Бибкод : 2008PLoSO...3.2103T . дои : 10.1371/journal.pone.0002103 . ПМК 2330069 . ПМИД 18461135 .
^ «Штамм Vulgatibacter incomptus DSM 27710, полный геном» . 19 августа 2015 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ Шилпи Пал, Гаурав Шарма и Шрикришна Субраманиан (13 сентября 2021 г.). «Полная последовательность генома и идентификация генов биосинтеза полиненасыщенных жирных кислот миксобактерии Minicystis rosea DSM 24000T» . БМК Геномика . 22 (1): 655. doi : 10.1186/s12864-021-07955-x . ПМЦ 8436480 . ПМИД 34511070 .
^ Шнайкер С., Перлова О., Кайзер О., Герт К., Алиси А., Альтмейер М.О. и др. (ноябрь 2007 г.). «Полная последовательность генома миксобактерии Sorangium cellulosum» . Нат. Биотехнология . 25 (11): 1281–9. дои : 10.1038/nbt1354 . ПМИД 17965706 .
^ Лэнд М., Хаузер Л., Джун С.Р., Ноокаев И., Лёз М.Р., Ан Т.Х., Карпинец Т., Лунд О., Кора Г., Вассенаар Т., Пудель С., Уссери Д.В. (март 2015 г.). «Итоги секвенирования бактериального генома за 20 лет» . Функц. Интегр. Геномика . 15 (2): 141–61. дои : 10.1007/s10142-015-0433-4 . ПМК 4361730 . ПМИД 25722247 .
^ Мауриелло Э.М., Миньо Т., Ян З., Зусман Д.Р. (июнь 2010 г.). «Возврат к скользящей подвижности: как миксобактерии передвигаются без жгутиков?» . Микробиол. Мол. Биол. Преподобный . 74 (2): 229–49. дои : 10.1128/MMBR.00043-09 . ПМК 2884410 . ПМИД 20508248 .
^ Райхенбах Х (сентябрь 2001 г.). «Миксобактерии – продуценты новых биологически активных веществ» . Дж. Индийский микробиол. Биотехнология . 27 (3): 149–56. дои : 10.1038/sj.jim.7000025 . ПМИД 11780785 . S2CID 34964313 .
^ Jump up to: ^а ^б Ислам С.Т., Вергара Альварес И., Саиди Ф., Джузеппи А., Виноградов Е., Шарма Г. и др. (июнь 2020 г.). «Модуляция бактериальной многоклеточности посредством пространственно-специфической секреции полисахаридов» . ПЛОС Биология . 18 (6): e3000728. дои : 10.1371/journal.pbio.3000728 . ПМК 7310880 . ПМИД 32516311 .
^ Ислам С.Т., Вергара Альварес И., Саиди Ф., Джузеппи А., Виноградов Е., Шарма Г. и др. (июнь 2020 г.). «Модуляция бактериальной многоклеточности посредством пространственно-специфической секреции полисахаридов» . ПЛОС Биология . 18 (6): e3000728. дои : 10.1371/journal.pbio.3000728 . ПМК 7310880 . ПМИД 32516311 .
^ Кисковски М.А., Цзян Ю, Альбер М.С. (декабрь 2004 г.). «Роль ручьев в образовании агрегатов миксобактерий». Физ Биол . 1 (3–4): 173–83. Бибкод : 2004PhBio...1..173K . дои : 10.1088/1478-3967/1/3/005 . ПМИД 16204837 . S2CID 18846289 .
^ Созинова О, Цзян Ю, Кайзер Д, Альбер М (август 2005 г.). «Трехмерная модель агрегации миксобактерий путем контактно-опосредованных взаимодействий» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 102 (32): 11308–12. Бибкод : 2005PNAS..10211308S . дои : 10.1073/pnas.0504259102 . ПМЦ 1183571 . ПМИД 16061806 .
^ Ю Ю.Т., Юань X, Велисер Г.Дж. (май 2010 г.). «Адаптивная эволюция мРНК, которая контролирует развитие Myxococcus» . Наука . 328 (5981): 993. Бибкод : 2010Sci...328..993Y . дои : 10.1126/science.1187200 . ПМК 3027070 . ПМИД 20489016 .
^ Фигна Ф, Ю Ю.Т., Кадам С.В., Велисер Г.Дж. (май 2006 г.). «Эволюция обязательного социального мошенника в превосходного сотрудника». Природа 441 (7091): 310–4. Бибкод : 2006Nature.441..310F . дои : 10.1038/nature04677 . ПМИД 16710413 . S2CID 4371886 .
^ Такстер Р. (1892). «О миксобактериях, новом отряде шизомицетов» . Ботанический вестник . 17 (12): 389–406. дои : 10.1086/326866 . ISSN 0006-8071 .
^ Хосино, Ю.; Гоше, Э.А. (2021). «Эволюция бактериального биосинтеза стероидов и его влияние на эукариогенез» . ПНАС . 118 (25): e2101276118. дои : 10.1073/pnas.2101276118 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 8237579 . ПМИД 34131078 .
^ «Одобрение FDA для иксабепилона» . Национальный институт рака .
^ Сасс Ф, Штайнмец Х, Хёфле Г, Райхенбах Х (январь 1995 г.). «Гефироновая кислота, новый ингибитор синтеза эукариотических белков из Archangium gephyra (миксобактерии). Производство, выделение, физико-химические и биологические свойства и механизм действия» . Дж. Антибиот . 48 (1): 21–5. дои : 10.7164/антибиотики.48.21 . PMID 7868385 .
^ Ж. П. Эзеби. «Дельтапротеобактерии» . Список названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN) . Проверено 9 сентября 2022 г.
^ Сэйерс; и др. «Дельтапротеобактерии» . База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 9 сентября 2022 г.
^ «ЛТП» . Проверено 20 ноября 2023 г.
^ «Дерево LTP_all в формате Ньюика» . Проверено 20 ноября 2023 г.
^ «Примечания к выпуску LTP_08_2023» (PDF) . Проверено 20 ноября 2023 г.
^ «Выпуск GTDB 08-RS214» . База данных таксономии геномов . Проверено 10 мая 2023 г.
^ "bac120_r214.sp_label" . База данных таксономии геномов . Проверено 10 мая 2023 г.
^ «История таксонов» . База данных таксономии геномов . Проверено 10 мая 2023 г.

Внешние ссылки

[Waite-1] Уэйт Д.В., Чувочина М., Пеликан С., Паркс Д.Х., Йилмаз П., Вагнер М., Лой А., Наганума Т., Накаи Р., Уитмен В.Б., Хан М.В., Куевер Дж., Хугенхольц П. (2020). «Предложение реклассифицировать классы протеобактерий Deltaproteobacteria и Oligoflexia , а также тип Thermodesulfobacteria на четыре типа, отражающие основные функциональные возможности» . Int J Syst Evol Microbiol . 70 (11): 5972–6016. дои : 10.1099/ijsem.0.004213 . ПМИД 33151140 .

[pmid18461135-2] Томас Ш., Вагнер Р.Д., Аракаки А.К., Сколник Дж., Кирби Дж.Р., Шимкетс Л.Дж., Сэнфорд Р.А., Лёффлер Ф.Е. (май 2008 г.). «Мозаичный геном штамма 2CP-C Anaeromyxobacter dehalogenans предполагает аэробного общего предка дельта-протеобактерий» . ПЛОС ОДИН . 3 (5): е2103. Бибкод : 2008PLoSO...3.2103T . дои : 10.1371/journal.pone.0002103 . ПМК 2330069 . ПМИД 18461135 .

[3] «Штамм Vulgatibacter incomptus DSM 27710, полный геном» . 19 августа 2015 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[4] Шилпи Пал, Гаурав Шарма и Шрикришна Субраманиан (13 сентября 2021 г.). «Полная последовательность генома и идентификация генов биосинтеза полиненасыщенных жирных кислот миксобактерии Minicystis rosea DSM 24000T» . БМК Геномика . 22 (1): 655. doi : 10.1186/s12864-021-07955-x . ПМЦ 8436480 . ПМИД 34511070 .

[Schneiker_2001-5] Шнайкер С., Перлова О., Кайзер О., Герт К., Алиси А., Альтмейер М.О. и др. (ноябрь 2007 г.). «Полная последовательность генома миксобактерии Sorangium cellulosum» . Нат. Биотехнология . 25 (11): 1281–9. дои : 10.1038/nbt1354 . ПМИД 17965706 .

[pmid25722247-6] Лэнд М., Хаузер Л., Джун С.Р., Ноокаев И., Лёз М.Р., Ан Т.Х., Карпинец Т., Лунд О., Кора Г., Вассенаар Т., Пудель С., Уссери Д.В. (март 2015 г.). «Итоги секвенирования бактериального генома за 20 лет» . Функц. Интегр. Геномика . 15 (2): 141–61. дои : 10.1007/s10142-015-0433-4 . ПМК 4361730 . ПМИД 25722247 .

[pmid20508248-7] Мауриелло Э.М., Миньо Т., Ян З., Зусман Д.Р. (июнь 2010 г.). «Возврат к скользящей подвижности: как миксобактерии передвигаются без жгутиков?» . Микробиол. Мол. Биол. Преподобный . 74 (2): 229–49. дои : 10.1128/MMBR.00043-09 . ПМК 2884410 . ПМИД 20508248 .

[Reichenbach_2001-8] Райхенбах Х (сентябрь 2001 г.). «Миксобактерии – продуценты новых биологически активных веществ» . Дж. Индийский микробиол. Биотехнология . 27 (3): 149–56. дои : 10.1038/sj.jim.7000025 . ПМИД 11780785 . S2CID 34964313 .

[:0-9] Jump up to: ^а ^б Ислам С.Т., Вергара Альварес И., Саиди Ф., Джузеппи А., Виноградов Е., Шарма Г. и др. (июнь 2020 г.). «Модуляция бактериальной многоклеточности посредством пространственно-специфической секреции полисахаридов» . ПЛОС Биология . 18 (6): e3000728. дои : 10.1371/journal.pbio.3000728 . ПМК 7310880 . ПМИД 32516311 .

[10] Ислам С.Т., Вергара Альварес И., Саиди Ф., Джузеппи А., Виноградов Е., Шарма Г. и др. (июнь 2020 г.). «Модуляция бактериальной многоклеточности посредством пространственно-специфической секреции полисахаридов» . ПЛОС Биология . 18 (6): e3000728. дои : 10.1371/journal.pbio.3000728 . ПМК 7310880 . ПМИД 32516311 .

[Kiskowski_2004-11] Кисковски М.А., Цзян Ю, Альбер М.С. (декабрь 2004 г.). «Роль ручьев в образовании агрегатов миксобактерий». Физ Биол . 1 (3–4): 173–83. Бибкод : 2004PhBio...1..173K . дои : 10.1088/1478-3967/1/3/005 . ПМИД 16204837 . S2CID 18846289 .

[Sozinova_2005-12] Созинова О, Цзян Ю, Кайзер Д, Альбер М (август 2005 г.). «Трехмерная модель агрегации миксобактерий путем контактно-опосредованных взаимодействий» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 102 (32): 11308–12. Бибкод : 2005PNAS..10211308S . дои : 10.1073/pnas.0504259102 . ПМЦ 1183571 . ПМИД 16061806 .

[Yu10-13] Ю Ю.Т., Юань X, Велисер Г.Дж. (май 2010 г.). «Адаптивная эволюция мРНК, которая контролирует развитие Myxococcus» . Наука . 328 (5981): 993. Бибкод : 2010Sci...328..993Y . дои : 10.1126/science.1187200 . ПМК 3027070 . ПМИД 20489016 .

[Fie06-14] Фигна Ф, Ю Ю.Т., Кадам С.В., Велисер Г.Дж. (май 2006 г.). «Эволюция обязательного социального мошенника в превосходного сотрудника». Природа 441 (7091): 310–4. Бибкод : 2006Nature.441..310F . дои : 10.1038/nature04677 . ПМИД 16710413 . S2CID 4371886 .

[15] Такстер Р. (1892). «О миксобактериях, новом отряде шизомицетов» . Ботанический вестник . 17 (12): 389–406. дои : 10.1086/326866 . ISSN 0006-8071 .

[hoshino2021-16] Хосино, Ю.; Гоше, Э.А. (2021). «Эволюция бактериального биосинтеза стероидов и его влияние на эукариогенез» . ПНАС . 118 (25): e2101276118. дои : 10.1073/pnas.2101276118 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 8237579 . ПМИД 34131078 .

[17] «Одобрение FDA для иксабепилона» . Национальный институт рака .

[pmid7868385-18] Сасс Ф, Штайнмец Х, Хёфле Г, Райхенбах Х (январь 1995 г.). «Гефироновая кислота, новый ингибитор синтеза эукариотических белков из Archangium gephyra (миксобактерии). Производство, выделение, физико-химические и биологические свойства и механизм действия» . Дж. Антибиот . 48 (1): 21–5. дои : 10.7164/антибиотики.48.21 . PMID 7868385 .

[LPSN-19] Ж. П. Эзеби. «Дельтапротеобактерии» . Список названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN) . Проверено 9 сентября 2022 г.

[NCBI-20] Сэйерс; и др. «Дельтапротеобактерии» . База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 9 сентября 2022 г.

[LTP-21] «ЛТП» . Проверено 20 ноября 2023 г.

[22] «Дерево LTP_all в формате Ньюика» . Проверено 20 ноября 2023 г.

[23] «Примечания к выпуску LTP_08_2023» (PDF) . Проверено 20 ноября 2023 г.

[about-24] «Выпуск GTDB 08-RS214» . База данных таксономии геномов . Проверено 10 мая 2023 г.

[tree-25] "bac120_r214.sp_label" . База данных таксономии геномов . Проверено 10 мая 2023 г.

[taxon_history-26] «История таксонов» . База данных таксономии геномов . Проверено 10 мая 2023 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]